FPGA：ROM（IP核）使用实例

一、实验要求：

调用Quartus II自带的IP核，生成ROM，并设置ROM存储的数值，实现正弦波、三角波和锯齿波的输出，并使用在线逻辑分析工具Signal Tap观察波形。

二、实验步骤：

1.ROM介绍

ROM（Read Only Memory）只读存储器，这种存储器（Memory）的内容任何情况下都不会改变，电脑与用户只能读取保存在这里的指令，和使用存储在ROM的资料，但不能变更或存入资料。ROM被存储在一个非易失性芯片上，也就是说，即使在关机之后记忆的内容仍可以被保存，所以这种存储器多用来存储特定功能的程序，如固件。

ROM有地址，只能读而不能写。用初始化文件mif/ceo将内容存进去，读取不会使得数据减少消失。

2.生成波形数据文件（sin.mif、Triangle.mif、Sawtooth.mif）

生成mif文件的方法有三种：

1.利用Quartus自带的mif编辑器

2.利用mif软件（Mif_Maker2010.exe 提取码：03ey）来生成

3.利用高级语言生成

这里我用第二种方法，Mif_Maker生成：

首先设置全局参数：

设置波形的长度为 512，宽度为 8 ：

sin.mif ：

Triangle.mif ：

Sawtooth.mif ：

3.Quartus配置ROM核并将mif文件加入工程

1.找到ROM-1PORT，并创建rom.v文件：

2.配置ROM空间的位宽和字长：

3.找到mif波形文件路径：

图中仅示例了sin.mif文件添加路径，其他两个路径按照上述步骤新建rom1.v、rom2.v添加波形路径。

4.将mif文件添加至工程：

Assignments-> Settings-> Files,选中需添加至工程的mif文件后，记得点击OK,这样才会保存刚刚改动的设置。

5.写地址控制器：

//地址寄存器
reg [9:0] addr = 10'd0;
//地址控制
always @(posedge clk or negedge rst_n)
begin
    if(!rst_n)
        addr <= 10'd0;
    else if(addr == 10'd511)
        addr <= 10'd0;
    else
        addr <= addr + 1'b1;
end

5.调用ROM核：

//Sin
rom my_rom1(
    .address    (addr),
	.clock      (clk),
	.q          (Sin)
);
//Triangle
rom1 my_rom2(
    .address    (addr),
	.clock      (clk),
	.q          (Triangle)
);
//Sawtooth
rom2 my_rom3(
    .address    (addr),
	.clock      (clk),
	.q          (Sawtooth)
);

三、实验仿真：

1.新建testbeach文件：

`timescale 1ns/1ns


module rom_tb();

reg  	clk;
reg 	rst;
wire [7:0] Sin;
wire [7:0] Triangle;
wire [7:0] Sawtooth;

initial begin
		clk <= 0;
		rst <= 0;
		#15
		rst <= 1;
end

always begin
	#10  clk <= ~clk;
end

rom_test rom_sin(
       .clk         (clk),
       .rst_n       (rst),
       
       .Sin         (Sin),
       .Triangle    (Triangle),
       .Sawtooth    (Sawtooth)
);

endmodule   

2.modelism仿真结果：

因为数据没有波形明显，我们这里需要将这三个信号设置一下：

Format - Analog(custom) :

最后仿真波形显示如下：

四、在线逻辑分析

1.新建STL文件：

2.设置clk和数据分析长度

3.添加分析信号：

4.保存文件并进行编译

5.添加设备

6.分析仿真：

7.调制设置显示波形：

选择 Bus Display Format - Unsigned Line Chart